• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권12호
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• pp.1-7
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• 2011

본 연구에서는 나노와이어 junctionless 트랜지스터의 문턱전압과 평탄전압을 위한 해석학적 모델링을 제시하였고 3차원 소자 시뮬레이션으로 검증하였다. 그리고 junctionless 트랜지스터의 소자설계 가이드라인을 설정하는 방법과 그 예를 제시하였다. 제시한 문턱전압과 평탄전압 모델은 3차원 시뮬레이션 결과와 잘 일치하였다. 나노와이어 반경과 게이트 산화층 두께가 클수록 또 채널 불순물 농도가 높을수록 문턱전압과 평탄전압은 감소하였다. 게이트 일함수와 원하는 구동전류/누설전류 비가 주어지면 나노와이어 반경, 게이트 산화층 두께, 채널 불순물 농도에 따른 junctionless 트랜지스터의 소자설계 가이드라인을 설정하였다. 나노와이어 반경이 작을수록 산화층의 두께가 얇을수록 채널 불순물 농도가 큰 소자를 설계할 수 있음을 알 수 있었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제10권2호
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• pp.134-142
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• 2010

A comparative study on the trade-off between the drive current and the total gate capacitance in double-gate (DG) and triple-gate (TG) FinFETs is performed by using 3-D device simulation. As the first result, we found that the optimum ratio of the hardmask oxide thickness ($T_{mask}$) to the sidewall oxide thickness ($T_{ox}$) is $T_{mask}/T_{ox}$=10/2 nm for the minimum logic delay ($\tau$) while $T_{mask}/T_{ox}$=5/1~2 nm for the maximum intrinsic gate capacitance coupling ratio (ICR) with the fixed channel length ($L_G$) and the fin width ($W_{fin}$) under the short channel effect criterion. It means that the TG FinFET is not under the optimal condition in terms of the circuit performance. Second, under optimized $T_{mask}/T_{ox}$, the propagation delay ($\tau$) decreases with the increasing fin height $H_{fin}$. It means that the FinFET-based logic circuit operation goes into the drive current-dominant regime rather than the input gate load capacitance-dominant regime as $H_{fin}$ increases. In the end, the sensitivity of $\Delta\tau/{\Delta}H_{fin}$ or ${{\Delta}I_{ON}}'/{\Delta}H_{fin}$ decreases as $L_G/W_{fin}$ is scaled-down. However, $W_{fin}$ should be carefully designed especially in circuits that are strongly influenced by the self-capacitance or a physical layout because the scaling of $W_{fin}$ is followed by the increase of the self-capacitance portion in the total load capacitance.

• 청정기술
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• 제24권4호
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• pp.301-306
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• 2018

최근 미세먼지의 증가로 인해 디젤 자동차로부터 발생되는 PM에 대한 규제가 강화되고 있다. 디젤 자동차의 배기가스를 제거하는 후처리 장치인 매연여과장치(diesel particulate filter, DPF)에 대한 관심이 급증하고 있다. 따라서 DPF 효율 향상의 하나로 DPF 내의 압력강하를 줄여서 필터 및 재생(Regeneration)의 효율을 증가시키고 있다. 본 연구에서는 ANSYS FLUENT를 이용하여 5.66" SiC와 Cordierite DPF의 셀 밀도, 채널 형상, 벽두께, 입 출구 채널 비에 따른 압력강하 영향을 시뮬레이션했다. 실험결과로서 200 CPSI보다 300 CPSI에서 압력강하가 작게 나타났으며, Anisotropy과 O/S 셀이 Isotropy보다 약 1,301 Pa 작은 압력강하를 나타냈다. 공극률은 10% 증가할 때 마다 압력강하가 약 300 Pa씩 작아졌고, 벽 두께에 따른 영향은 0.05 mm 두꺼워질수록 약 500 Pa 씩 커지는 경향을 나타냈다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.709-712
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• 2012

본 연구에서는 분석학적 모델을 이용하여 DGMOSFET의 전류-전압을 고찰하고자 한다. 분석학적 모델을 유도하기 위하여 포아송 방정식을 이용하였다. 드레인 전류가 $10^{-7}A$일 때 상단게이트전압을 문턱전압으로 정의하였다. 채널의 길이를 20nm에서 100nm까지 변화시켜 채널길이에 따른 전류-전압특성을 분석하였다. 또한 본 연구에서 제시한 모델을 사용하여 DGMOSFET 설계시 중요한 도핑농도와 채널두께 등의 요소변화에 대한 전류-전압의 변화를 관찰하였다. 구조적 파라미터의 변화에 따라 전도중심의 변화와 전도중심이 전류-전압에 미치는 영향을 분석하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권8호
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• pp.285-291
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• 2013

본 논문은 금속 산화물 반도체의 산화막 두께, 채널 폭과 길이에 따른 실리콘 산화막의 신뢰성 특성을 연구하였다. 스트레스전류와 전이전류는 스트레스 전압에 의하여 발생된다. 스트레스 유기 누설전류는 스트레스 전압 인가 동안과 인가 후의 실리콘 산화막에 나타난다. 이때 저레벨 스트레스 전압에 의한 저레벨 누설전류는 저전압 인가 동안과 인가 후의 얇은 실리콘 산화막에서 발생한다. 저레벨 누설전류는 각각 스트레스 바이어스 조건에 따라 스트레스전류와 전이전류를 측정하였다. 스트레스 채널전류는 일정한 게이트 전압이 인가동안 측정하였고 전이 채널전류는 일정한 게이트 전압을 인가한 후에 측정하였다. 본 연구는 소자의 구동 동작 신뢰성을 위하여 저레벨 스트레스 바이어스 전압에 의한 스트레스 전류와 전이전류가 발생되어 이러한 저레벨 누설전류를 조사하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.715-717
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• 2010

본 연구에서는 MicroTec4.0을 이용하여 더블게이트 MOSFET의 문턱전압이하특성을 채널도핑농도의 변화에 따라 분석하였다. DGMOSFET는 구조상 단채널효과를 감소시킬 수 있다는 장점 때문에 많은 연구가 진행중에 있다. 이에 DGMOSFET에서 단채널효과로서 잘 알여진 문턱전압이하 스윙 및 문턱전압 등을 반도체소자 시뮬레이이터인 MicroTec을 이용하여 분석하고자 한다. 나노소자인 DGMOSFET의 구조적 특성도 함께 고찰하기 위하여 채널의 두께, 길이, 폭 등 크기요소에 따라 분석하였다. 본 논문에서 사용한 MicroTec 프로그램은 여러 논문에서 수치해석학적 값과 비교하여 그 타당성이 입증되었으므로 이 모델을 이용하여 DGMOSFET의 문턱전압이하특성을 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.38-47
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• 1989

헴트(HEMT) 소자의 순수 해석적 DC모델이 2차원 전하제어 시뮬레이션 결과[4]에 기초하여 제작되었다. 이 모델에서는 2-DEG 채널의 전자 운송 역학에 확산 효과를 추가하였다. 이 확산효과는 기존 1차원 DC모델에서 사용하는 전자 이동도 및 문턱전압을 증가시키는 효과를 가졌음을 보였다. 또한 2-DEG 농도분포함수를 piecewise 선형화하여 HEMT 소자의 subthreshold 특성의 해석적 모델을 추가하였고, 따라서 2-DEG의 채널 두께 및 게이트 용량을 게이트 전압의 함수로 나타내었다. I-V curve의 전류포화영역에서의 기울기를 모델하는데는 gate 밑의 전자포화채널 지역에서의 전자채널두께와 채널길이 변조현상을 함께 고려하였다. Troffimenkoff형의 전장의존 전자이동도를 사용하여 I-V곡선의 포화현상을 모델하였다. 또한 기존 1차원 모델에서 감안되지 않은 2차원 효과가 실제 전류특성곡선에서 매우 중요한 역할을 하며, 이 효과가 효과적으로 1개의 보정상수f로 보상됨을 보였고, 물리적으로 이 상수가 채널 GCA 지역과 채널포화지역 사이에 형성되는 채널천이지역의 전자농도와 관계됨을 보였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권9호
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• pp.1209-1218
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• 2001

The present paper proposes a new correlation for the flow boiling heat transfer coefficients in the low flow rate condition (Re(sub)LF$\leq$200) within horizontal rectangular channels with small gaps (heights). The gap between the upper and the lower plates of each channel ranges from 0.4 to 2mm while the channel width being fixed to 20mm. Refrigerant 113 was used as the test fluid. The mass flux ranges from 50 to 200kg/㎡s and the channel walls were uniformly heated with the heat flux range of 3-15kW/㎡. The quality range covers from 0.19 to 0.76 and the flow pattern is considered to be annular. The measured heat transfer coefficients increase with the mass flux and the local quality; however the effect of the heat flux appears to be minor. At the low mass flux condition, which is more likely with the smaller gap size, the heat transfer is primarily controlled by the liquid film thickness. The proposed F factor for the heat transfer coefficient in the range of Re(sub)LF$\leq$200 well represents the experimental data within the deviation of $\pm$20%. The Kandlikars flow boiling correlation covers the higher flow-rate range(Re(sub)LF>200) within the deviation of $\pm$20%.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.2015-2020
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• 2012

본 연구에서는 이중게이트(Double Gate; DG) MOSFET에 스켈링이론을 적용할 때 두 개의 게이트에 의한 효과를 반영하기 위하여 스켈링인자에 가중치를 적용하여 문턱전압이하 특성을 해석하였다. 포아송방정식에 의한 전위분포를 구하기 위하여 전하분포는 가우스분포함수를 이용할 것이며 이의 타당성은 이미 여러 논문에서 입증하였다. 이 전위분포를 이용하여 단채널효과 중 문턱전압이동, 문턱전압이하 스윙, 드레인유도장벽감소 등을 스켈링인자에 대한 가중치의 변화에 따라 관찰하였다. 이중게이트 MOSFET의 구조적 특성상 채널길이에 대한 가중치는 0.1에서 1까지 사용하였으며 채널두께에 대한 가중치는 1에서 2까지 가중치를 사용하였다. 결과적으로 문턱전압 이하 스윙은 스켈링인자에 따라 거의 변화가 없었으나 가중치에 따라 변화하였으며 문턱전압이동 및 드레인유도 장벽감소 등은 스켈링인자에 따라 그리고 가중치에 따라 큰 변화를 보이는 것을 알 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.29-34
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• 2019

본 논문에서는 10 nm 이하 무접합 원통형 MOSFET의 온-오프 전압 ${\Delta}V_{on-off}$에 대하여 고찰하였다. 문턱전압이하 전류가 $10^{-7}A$일 때 게이트 전압을 온 전압, $10^{-12}A$일 때 게이트 전압을 오프 전압으로 정의하고 그 차를 구하였다. 10 nm 이하에서는 터널링 전류를 무시할 수 없기 때문에 터널링 전류의 유무에 따라 ${\Delta}V_{on-off}$의 변화를 관찰하였다. 이를 위하여 포아송방정식을 이용하여 채널 내 전위분포를 구하였으며 WKB 근사를 이용하여 터널링 전류를 구하였다. 결과적으로 10 nm 이하 JLCSG MOSFET에서 터널링 전류에 기인하여 ${\Delta}V_{on-off}$가 증가하는 것을 알 수 있었다. 특히 8 nm 이하의 채널길이에서 급격히 증가하였으며 채널 반지름과 산화막 두께가 증가할수록 ${\Delta}V_{on-off}$는 증가하는 것을 알 수 있었다.